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标  题: [摘录]太阳磁场为什麽会反转？
发信站: 铭传□梦别境 (Thu Nov 27 19:58:44 2003)
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很多人都知道太阳有一个平均11年的活动周期，也知道太阳的磁场每11年会反转一次
。但是，你知道太阳的磁极为什麽会反转吗？研究学者指出：根据SOHO太阳观测卫星
长达8年的观察，配合其他人造卫星、地面光学与电波望远镜、高空飞机酬载的望远镜
等观测资料，太阳磁极反转的主因，似乎来自日冕物质喷发的累积效应。由於CME喷发
若对著地球而来，往往对人造卫星、电波通讯、电力系统等造成影响，因此科学家希
望能藉由这样的研究，对未来的「太空气象」做更准确的预测。相关研究将发表在天
文物理期刊（Astrophysical Journal，ApJ）中。

当太阳达到每11年活动周期中的极大期时，太阳表面的爆发现象如闪焰、爆发日珥与
日冕物质喷发等，会比平常更多、更频繁，规模也更大；同时，太阳的磁场极性会在
极大期达到最盛时反转。例如：太阳北极原本是磁N极、南极是磁S极，此时会反转成
北极为磁S极、南极为磁N极；到11年之後的另一个极大期，太阳磁场又再次反转回原
本的北极是磁N极、南极是磁S极。如此周而复始。因此，太阳真正的活动周期，应是
22年的「磁周」。

NASA哥达德太空飞行中心太阳物理学家Nat Gopalswamy表示：日冕物质喷发（Coronal
Mass Ejections，CME）是太阳日冕层中的喷发现象，每次CME爆发，都会从太阳表面
向太空中抛射数十亿吨的带电粒子，等於是将太阳的老磁场带走，让新的磁场得以形
成。就像是蛇要成长，必须逐次褪去它的外皮一样。（动画）这样的蜕变过程很漫长
但很激烈，上千次的CME、每次CME都从磁极带走数十亿吨的气体，逐次、逐次地清除
太阳的老旧磁场份子、修整因太阳黑子或其他活动所引起的磁场扰动；等到清除过程
完成时，太阳的磁极也换边了。

CME的发生有两种型式：一种是在太阳黑子附近，当黑子数量达到极大时，CME的爆发
也到极盛期；而由於黑子多半出现在赤道至中纬度地区，因此这类型CME也多出现在赤
道到中纬度地区。另外一种CME出现在太阳极区附近，与黑子不太相关；这类型CME数
量最多时是在黑子数量最多时，但当黑子数量开始下降时，CME的频率仍然很高，是清
除太阳旧磁场、造成太阳磁极反转的主力。

SOHO於1996年开始投入太阳观测的工作行列，当时太阳处在极小期，非常宁静，每天
只有少数的黑子，CME发生频率低於每天一次。但到了西元1999～2000年时的极大期时
，每天至少有五次CME，比科学家原本预期的每天平均2次还高。更甚者，科学家发现
CME粒子喷出的速度从极小期的每小时99万增加到每小时198万公里。即使当黑子相对
数於2000年7月过最高峰期後，CME的发生频率并未因此降低，直到2002年10月左右才
达到CME发生的高峰期。在2000年中至2002年中的这段时间，太阳磁场就处在不稳定
的时期□磁极就在这段期间逐渐反转完成。因此，这些科学家们一致认为：如能了解
不同太阳活动时期、不同纬度、不同速度与外观的CME，对将来太空气象预测的精准
度改善非常有用。

参考资料来源：http://www.gsfc.nasa.gov/topstory/2003/1120sun_flip.html

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